一种船舶轴带无刷双馈独立发电系统的矢量控制器及控制方法

摘要

本发明属于船舶发电自动控制领域，特别涉及到一种采用无刷双馈电机，基于DSP技术能够实现变速恒频独立发电运行的船舶轴带无刷双馈独立发电系统的矢量控制器及控制方法。本发明包括：包括传感器电路、信号调理电路、模数转换电路、DSP系统、电机功率模块、电源系统。本发明采用了基于DSP处理器平台完成了船舶轴带无刷双馈独立发电的矢量控制器设计并采用功率绕组磁链定向控制算法，该发明不仅可以使船舶轴带发电系统实现稳定的变速恒频运行，在突加突减负载的状况下也能保持良好的动态性能，且该技术方法所需传感器数量少，计算量小，可以在通用微处理平台上实现，节约研发与生产成本。

主权项

一种船舶轴带无刷双馈独立发电系统的矢量控制器，包括传感器电路、信号调理电路、模数转换电路、DSP系统、电机功率模块、电源系统，其特征在于：传感器电路能获取无刷双馈电机的转速、功率绕组的电压和电流信号、控制绕组的电流信号，信号调理电路主要通过运算放大器对接收到传感器信号进行滤波与缩放处理后送入模数转换电路进行数据转换，模数转换电路是以ADS8568芯片为核心的AD采集电路，芯片与DSP外部总线相连，DSP系统采用一片DSP芯片作为处理器，型号为TMS320C28346，DSP系统上留有通信接口，其中包括MAX232芯片构成的RS232通信接口、MAX485芯片构成的RS485接口、SN65HVD232D构成的CAN通信接口和RTL8019AS芯片构成的以太网通信接口，DSP系统根据功率绕组的电压、电流信号、控制绕组的电流信号、转子的速度与位置信号及期望的电压与频率值，通过控制算法，生成控制量，并经过PWM调制，将信号送至功率模块，功率模块包括功率驱动与保护电路及由功率器件组成的三相H桥逆变电路，电源系统包括以TPS54316芯片为核心处理器提供3.3VIO工作电源，以TPS54312芯片为核心处理器提供1.2V内核工作电源，以TLV70218芯片为核心处理器提供1.8V时钟电源，以TPS3307‑18芯片来进行电压监测和系统复位。